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SÍNTESE DO ALARANJADO DE METILA Objetivo: Sintetizar o corante alaranjado de metila a partir do acoplamento azo entre o ácido sulfanílico e a N,N-dimetilanilina. Palavras-chave: Síntese, corante azo, alaranjado de metila, acoplamento azo. Resultados e Discussões O alaranjado de metila foi sintetizado em duas etapas a partir do ácido sulfanílico, a primeira etapa compreende a diazotização do ácido seguida da síntese do ataque da N,N-dimetilanilina ao sal de diazônio formado na primeira etapa. No início da primeira etapa ocorre o tratamento do ácido sulfanílico com a utilização do carbonato de sódio, a fim de reagir com o ácido sulfanílico formando o sal solúvel Sulfanato de sódio, para que a etapa de diazotização possa ocorrer. O par de elétrons livre do ácido sulfanílico ataca o íon nitroso, que é formado in situ pela reação do NaNO2 (nitrito de sódio) com ácido clorídrico, formando uma espécie intermediária carregada positivamente sobre o nitrogênio. A base, que é o ácido clorídrico abstrai o hidrogênio e transforma em uma espécie neutra, a seguir faz uma série de transferências rápidas de prótons, e o sal de diazônio (Esquema 1) é finalmente gerado pela expulsão de uma molécula de água. Todas as etapas do procedimento foram conduzidas em banho de gelo, devido à baixa estabilidade do sal de diazônio em temperatura ambiente. Esquema 1: Mecanismo de diazotação do ácido sulfanílico. Na segunda etapa ocorre a reação de substituição eletrofílica aromática do sal de diazônio, com a N,N-dimetilanilina como anel aromático ativado (nucleófilo), reação denominada acoplamento azo, a N,N-dimetilanilina consiste em um grupo doador de elétrons, logo, orienta orto e para, entretanto, o ataque ocorre na posição para devido ao impedimento estérico químico na posição orto pelo substituinte volumoso da N,N-dimetilanilina. Com o ataque da N,N- dimetilanilina (nucleófilo) ao sal de diazônio (eletrófilo), tem- se a perda da aromaticidade do composto, passando assim de uma espécie mais estável para uma menos estável, sendo necessário a utilização do ácido acético para restaurar a aromaticidade do composto e formar o produto. A N,N-dimetilanilina utiliza seus eletrons π para o ataque nucleofílico, esse mecanismo ocorre em duas etapas, sendo que na primeira tem-se o ataque ao eletrófilo gerando um intermediário catiônico e na segunda etapa a perda de um próton confere novamente a eletrofilicidade ao composto. Inicialmente obteve-se o metil orange na sua forma ácida (heliantina) caracterizado por uma coloração avermelhada, após a adição de Hidróxido de sódio que desprotona o H da heliantina, obteve-se finalmente o alaranjado de metila (Esquema 2). Esquema 2: Mecanismo de síntese do Alaranjado de Metila. Teste de pH O alaranjado de metila é comumente utilizado como indicador ácido-base em titulações, pois existe em duas formas, uma amarela e outra vermelha que estão em equilíbrio uma com a outra conforme Figura 1. Figura 1: Estrutura do alaranjado de metila Em pH>4,4, metil orange existe como um íon negativo, a solução alcalina reage com os íons hidrogênio no lado direito do equilíbrio, e segundo a Lei Le Chatelier, isso mudará a posição de equilíbrio para a esquerda à medida que ela se move para substituir os íons de hidrogênio perdidos. Isso produz mais da forma amarela do indicador e consome a forma vermelha, o indicador, portanto, fica amarelo. Em pH<3,2 este íon é protonado para formar um íon dipolar de coloração vermelha. Segundo Le Chatelier, isso mudará a posição do equilíbrio para a direita, à medida que se move para remover os íons extras de hidrogênio. Isso produz mais da forma vermelha do indicador e consome a forma amarela, portanto, fica vermelho. Ponto de fusão O teste de ponto de fusão foi realizado a partir de um equipamento do laboratório de química orgânica com precisão de até 200º C, onde o corante manteve-se inalterado durante este intervalo, resultado que se explica através da ficha de informações do alaranjado de metila da empresa Labsynth Produtos para Laboratórios Ltda, que nos informa que o ponto de fusão do corante é superior a 300º C.[¹][³] Conclusão O corante azo alaranjado de metila foi sintetizado a partir da diazotação do ácido sulfanílico e a reação com a N,N- dimetilanilina via acoplamento azo, com 33% de rendimento. Apesar do baixo rendimento, este método se fez eficaz para preparação do corante, que apresentou as características de um bom indicador ácido-base, esperado a partir da literatura. REFERÊNCIAS [³] Labsynth Produtos para Laboratórios Ltda. Ficha de informações de segurança de produtos químicos. São Paulo, 28 maio 2010. p.3 . Disponível em: <http://www.hcrp.fmrp.usp.br/sitehc/fispq/Alaranjado%20de%20Metila.pdf>. Acesso em: 27 out. 2019.